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操作系统pv操作

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操作系统P V题解 第一章 The P,V Theorem 在操作系统理论中有一个非常重要的概念叫做P,V原语。在我们研究进程间的互斥的时候经常会引入这个概念,将P,V操作方法与加锁的方法相比较,来解决进程间的互斥问题。实际上,他的应用范围很广,他不但可以解决进程管理当中的互斥问题,而且我们还可以利用此方法解决进程同步与进程通信的问题。 一 Introdu ction of P,V Theorem 阐述P,V原语的理论不得不提到的一个人便是赫赫有名的荷兰科学家E.W.Dijkstra。如果你对这位科学家没有什么印象的话,提起解决图论中最短路径问题的Dijkstra算法应当是我们再熟悉不过的。P,V原语的概念以及P,V操作当中需要使用到的信号量的概念都是由他在1965年提出的。 1 Some Conceptions 信号量是最早出现的用来解决进程同步与互斥问题的机制,包括一个称为信号量的变量及对它进行的两个原语操作。信号量为一个整数,我们设这个信号量为:S。很显然,我们规定在S大于等于零的时候代表可供并发进程使用的资源实体数,S小于零的时候,表示正在等待使用临界区的进程的个数。根据这个原则,在给信号量附初值的时候,我们显然就要设初值大于零。 p操作和v 操作是不可中断的程序段,称为原语。P,V原语中P是荷兰语的Passeren,相当于英文的pass,V是荷兰语的Verhoog,相当于英文中的incremnet。 P原语操作的动作是: (1)S减1; (2)若S减1后仍大于或等于零,则进程继续执行; (3)若S减1后小于零,则该进程被阻塞后进入与该信号相对应的队列中,然后转进程调度。 V原语操作的动作是: (1)S加1; (2)若相加结果大于零,则进程继续执行; (3)若相加结果小于或等于零,则从该信号的等待队列中唤醒一等待进程,然后再返回原进程继续执行或转进程调度。 需要提醒大家的是:P,V操作首先是一个原语操作,对于每一个进程来说,都只能进行一次。而且必须成对使用。且在P,V愿语执行期间不允许有中断的发生。 对于具体的实现,方法非常多,可以用硬件实现,也可以用软件实现。这里不再赘述。 2 The Most Important Conceptions 临界资源是指每次仅允许一个进程访问的资源。属于临界资源可以是硬件的打印机、磁带机等,软件的有消息缓冲队列、变量、数组、缓冲区等。每个进程中访问临界资源的那段程序称为临界区(临界资源是一次仅允许一个进程使用的共享资源)。每次只准许一个进程进入临界区,该进程进入后不允许其他进程进入。 进程的同步和互斥互...

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